Monitoramento de mudanças de superfície durante a deposição eletroquímica em nanoescala utilizando instrumentos NTEGRA de NT-MDT

:: AZoNanotechnology artigo

Temas Abordados

Fundo
Introdução
Monitoramento de mudanças em nanoescala utilizando NTEGRA
Informação de Hardware
Célula eletroquímica
Eletrônica
SPM
Sondas

Fundo

NT-MDT Co. foi criada em 1991 com o propósito de aplicar toda a experiência acumulada e do conhecimento no campo da nanotecnologia para suprir os pesquisadores com os instrumentos adequados para resolver qualquer tarefa possível, que em dimensões escala nanométrica. A empresa NT-MDT foi fundada em Zelenograd - o centro da Microelectronics russo. O desenvolvimento de produtos são baseados na combinação da tecnologia MEMS, o poder do software moderno, uso de componentes high-end microeletrônica e peças de precisão mecânica. Como uma empresa comercial NT-MDT Co. existe desde 1993.

Introdução

Eletroquímica (CE) tecnologias atraem constantemente crescente interesse porque é o caminho para modificações controlada da superfície, mesmo com precisão atômica. Deposição de CE é uma abordagem amplamente utilizada para criação de filmes de metal fino com propriedades únicas. Por outro lado, CE dissolução permite imitação e estudo dos processos de corrosão.

Monitoramento de mudanças em nanoescala utilizando NTEGRA

Microscopia eletrônica de varredura da sonda ou seja, Microscopia de Força Atômica (AFM) e microscopia de tunelamento (STM) técnicas de abrir a possibilidade de monitorar as mudanças em escala nanométrica que ocorrem na superfície durante uma modificação CE. Com o nanolaboratório NTEGRA um pode executar várias experiências CE em condições altamente especializados.

Como exemplo a Figura imagesin 1 mostra que o campo magnético externo (MF) influencia fortemente o processo de deposição de Cu. Devido a magneto-hidrodinâmica (MHD) Electro-Electro deposição de deposição de + convecção e alguns outros efeitos da interação de íons com MF externa da eletrodeposição ocorre muito mais rápido.

Figura 1. Imagens AFM de filmes de cobre eletro-depositado sobre Au (111) sem campo magnético (a1) e no campo magnético (B = 0,1 T) (a2). Exames foram obtidos utilizando CSG01 sondas. O AFM em investigações situ foram realizadas com o Aura NTEGRA configuração na configuração MFM. Scans mM tamanho 2x2.

Figura 2 demonstram as possibilidades de STM. Durante a deposição de Cu electro-lhe é permitido ver a formação ea destruição de uma rede com o adátomos cobre e os ânions sulfato. Como resultado, a monocamada Cu substitui os ânions sulfato. O STM in situ em investigações foram realizadas com o NTEGRA configuração projetada para medidas eletroquímicas.

Figura 2. STM imagens de deposição em potencial (UPD) de cobre em Au (111) em solução de sulfato antes de deslocar o potencial negativo da amostra (b1) e depois (b2). Depois de Fourier filtração (b3, b4), é óbvio que negativos leva mudando para a substituição de ânions sulfato de Cu adátomos: estrutura atômica típico de sulfato (√ 3 x √ 3) R30 · Alterações na estrutura (1 x 1) típico para pseudo monocamada Cu mórfica. Scans tamanho 30 x 30 nm.

Informação de Hardware

Célula eletroquímica

CE celular para STM e AFM experimentos em ambiente controlado fornece thermostabilization. Célula hermética está disponível opcionalmente.

Eletrônica

Bipotentiostat é um módulo controlado por computador para experimentos eletroquímicos em potenciostática, modos potenciodinâmica e galvanostático.

SPM

NTEGRA AURA é um microscópio de varredura por sonda para estudos nas condições de ambiente controlado e baixo vácuo. O Q-factor do cantilever em aumentos de vácuo, ganhando assim a sensibilidade, confiabilidade e exatidão de "sonda-amostra" medições de luz forças. Diante disso, a mudança de pressão atmosférica a 10 ^-2 Torr vácuo oferece dez vezes o ganho de Q-factor.

Por vácuo mais de bombeamento, Q-factor atinge seu platô e mudanças insignificante. Assim, NTEGRA AURA apresenta o ótimo "preço / qualidade" ratio: comparando com os dispositivos de alto vácuo, ele precisa de tempo muito menor - apenas um minuto - para obter o vácuo que é necessário para o aumento de dez vezes Q-factor. Ao mesmo tempo, o sistema é compacto e fácil de operar e manter. Como o NTEGRA produto plataforma, NTEGRA AURA foi construído com controle de loop fechado para todos os eixos, sistema óptico com resolução de 1 mm e capacidade de trabalhar com mais de 40 métodos diferentes AFM.

NTEGRA AURA configuração na configuração MFM permite a realização de experimentos CE no campo magnético externo.

Sondas

Convencionais de alta resolução AFM "Golden" Sondas Silício (CSG01) para o modo de contato estão disponíveis com diferentes coberturas (Au, Al, PtIr, TiN, Au, diamante etc condutor dopado) e tipless. Sondas sem revestimento e de não-contato modos pode ser fornecido também.

Fonte: NT-MDT Co.

Para mais informações sobre essa fonte por favor visite NT-MDT Co.